鎳是形成和穩定奧氏體的主要元素，但屬于較為稀缺和昂貴的金屬。為此發展了以錳、氮代鎳的不銹鋼。早在20年代末已開始了Fe-Cr-Mn系不銹鋼的研究。30年代鉻錳奧氏體不銹鋼已經出現，40年代開始小量生產。50年代一些國家（包括我國在內）開展了大量研究工作，美國的Cr-Mn-Ni-N系奧(ao)氏體不銹鋼于1955年列入標準（AISI 201,202）并推廣應用。我國于1956年開始仿制。有關鉻錳奧氏體和雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)種部分情況已于雙相鋼中作了簡介，1959年開始列入標準（YB10-59）。


  鉻(ge)錳(meng)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼，也稱為(wei)(wei)節(jie)鎳奧(ao)氏體(ti)不銹鋼。可分(fen)為(wei)(wei)無鎳和部分(fen)代(dai)鎳兩類。其奧(ao)氏體(ti)的(de)形成和穩定化，主(zhu)要依靠錳(meng)和氮來代(dai)替鎳。


1. Cr-Mn和Cr-Mn-N系(xi)奧(ao)氏體不銹鋼


  在大于(yu)15％Cr的(de)鉻(ge)錳(meng)(meng)鋼中，不能只(zhi)用(yong)增加錳(meng)(meng)量(liang)的(de)辦法來獲(huo)得(de)單相（純）的(de)奧氏體組(zu)織。并且(qie)錳(meng)(meng)使σ相區的(de)邊界(jie)向含鉻(ge)量(liang)較低的(de)方向移(yi)動，會引(yin)起脆(cui)性(xing)，其形成(cheng)過程比鉻(ge)鎳鋼快得(de)多。為(wei)了獲(huo)得(de)室(shi)溫下(xia)純奧氏體組(zu)織，只(zhi)有在鉻(ge)含量(liang)小(xiao)于(yu)14～15％時(shi)，經過1100～1150℃固溶水淬后(hou)才能實現(xian)。


  在Cr-Mn鋼的(de)(de)基礎上(shang)，加入0.25％以(yi)下(xia)的(de)(de)氮，即(ji)無(wu)鎳Cr-Mn-N鋼，也不能在鉻含量高于15％時(shi)獲得純奧(ao)氏(shi)體組織。除非將(jiang)氮含量提(ti)高至0.35～0.45％以(yi)上(shang)，這往往在鑄錠中產生嚴重氣泡。（一般普通18-8不銹鋼的(de)(de)正常氮含量為0.03～0.06％，如(ru)在氬氧精煉時(shi)用部分氮代替氬氣，則可達(da)0.06～0.09％N）。


 肖紀美(mei)等(deng)研究確定，在(zai)5～14％Mn的Cr-Mn-N鋼中(zhong)，為在(zai)1150℃固溶處(chu)理溫度下獲得單相奧氏(shi)體組(zu)織(zhi)所需要的C＋N的最小含(han)量(liang)與鋼中(zhong)鉻含(han)量(liang)的關系式為


    C+N=0.078(Cr-12.5)


   式中 C、N和Cr均(jun)表示(shi)相應元素在(zai)鋼(gang)中的含量，％；



2. Cr-Mn-Ni和Cr-Mn-Ni-N系奧氏體不(bu)銹鋼(gang)


  當鉻(ge)含量高于(yu)15％時，在Cr-Mn-N的基礎上(shang)，加入少量鎳，便可獲得純奧(ao)氏體組織（見圖1-2-7）。


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  可以(yi)看出，通常作(zuo)為奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)形成元素的(de)錳(meng)，當(dang)鉻含(han)量大于15％時，形成奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)的(de)主要元素是(shi)氮和(he)鎳(nie)，而錳(meng)的(de)作(zuo)用是(shi)增加氮在鋼中的(de)溶解度和(he)穩定奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)（35］。


  此(ci)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)純（單相）奧(ao)氏(shi)體(ti)組織時(shi)，無(wu)磁性(xing)(xing)。它具有較高的(de)(de)(de)(de)屈服強度和(he)良好的(de)(de)(de)(de)深(shen)沖性(xing)(xing)能(neng)。添加銅可改(gai)善其(qi)冷變形性(xing)(xing)能(neng)。鉻(ge)錳奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)主(zhu)要取決于鉻(ge)含量。即使含17～18％Cr的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)，在化學介(jie)質(zhi)中(zhong)一般(ban)仍不(bu)如18-8鉻(ge)鎳(nie)鋼(gang)(gang)(gang)。但某些含鉬鋼(gang)(gang)(gang)在醋酸(suan)等有機酸(suan)或尿素介(jie)質(zhi)中(zhong)具有較好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)。鉻(ge)錳奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要缺點是存(cun)在敏(min)化態晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。因熱處理不(bu)當或經焊接(jie)后，在某些介(jie)質(zhi)中(zhong)會產(chan)生晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。因此(ci)，其(qi)推廣應(ying)用受到一定的(de)(de)(de)(de)限制。采用超低碳，可以改(gai)善耐(nai)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)。鉻(ge)錳雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)比(bi)其(qi)奧(ao)氏(shi)體(ti)型鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)優良，但加工等生產(chan)工藝困難。比(bi)較成熟，應(ying)用廣泛的(de)(de)(de)(de)典型鉻(ge)錳奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)是GB1Cr18Mn8Ni5N（相當美國AISI202）鋼(gang)(gang)(gang)。